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Jean-Marie Mathieu/ENRLI-chap11. 29/05/2007

IUT MARSEILLE DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE ET INFORMATIQUE IND USTRIELLE

Diplôme Universitaire de Technologie.

Cours d’Électronique pour l’Option Réseaux Locaux et Informatique Industrielle.

Chapitre 11. (non fait en TC EN)

La transmission numérique sur fibre optique.

11-1 Introduction. Jusqu’ici nous n’avons parlé que des supports bifilaires métalliques (paire torsadée, câble coaxial, micro ruban imprimés) et de la transmission hertzienne (chapitre 10 édité à part dans le cours intitulé ‘’transmissions hertziennes).. Pour les très hauts débits sur longue distance, comme les différents niveaux de la hiérarchie numérique à TN4 140Mbits/s ou TN5 560Mbits/s ou les débits de la hiérarchie synchrone STM1 ( 155,52Mbits/s), STM4 (622,08Mbits/s), STM16 (2488,32Mbits/s) ou STM64 (9953,28Mbits/s) qui atteint le 10Gbits/s, on ne peut plus utiliser le support métallique il ne reste que la fibre optique. En utilisant le langage habituel des électroniciens on peut dire que la fibre optique transporte les données binaires sous un format simple (à deux niveaux) grâce à une porteuse électromagnétique de fréquence énorme de l’ordre de 3.10E14 Hz. Il s’agit d’une porteuse lumineuse ( infra rouge ) assez proche du visible. Avec ces fréquences nous sommes dans les longueurs d’onde du µm ( 0,8 à 2 10E-6m ). Pour être simple disons que l’on réalise de la modulation d’amplitude en tout ou rien ( m=100% ) par les données binaires.

Spectre électromagnétique

Le spectre électromagnétique est la description du rayonnement électromagnétique selon ses différentes composantes en terme de longueur d'onde. C'est le principe du prisme qui décompose la lumière blanche en arc-en-ciel. Chaque « couleur » correspond à une longueur d'onde.

Longueur d'onde Domaine > 10 cm Radio (150 kHz - 3 GHz) De 1 mm à 10 cm micro-onde et

radar (10 cm - +- 1cm, 3 - 300 GHz)

De 1 µm à 500 µm Infrarouge De 400 nm à 700 nm 0,4 à 0,7µµµµm

Lumière visible

Rouge (620-700 nm) Orange (592-620 nm) Jaune (578-592 nm) Vert (500-578 nm) Bleu (446-500 nm) Violet (400-446 nm)

De 10 nm à 400 nm De 10-8 m à 10-7 m

Ultraviolet (400 - 280 nm) 0,4 µµµµm

De 10-11 m à 10-8 m Rayon X De 10-14 m à 10-12 m Rayon γ


Pour les rayonnements X et g , on ne parle généralement plus de longueurs d'ondes. Comme on a affaire à des rayonnements très énergétiques, on les caractérise par leur énergie en électron-volt (eV).

Un eV est l'énergie d'1 électron accéléré par un potentiel de 1 volt.

Les photons de lumière visible les plus énergétiques (violet) sont à 3 eV. Les rayons X couvrent la gamme 100 eV à 100 keV. Les rayons γ sont au-delà de 100 keV. Des photons γ de plus de 100 MeV (100 000 000 eV) ont été détectés émis par un quasar.

Notez que l’œil voit un octave de 0,4 à 0,7µµµµm soit de 4 à 7,5 10 14 hertz.

La fibre utilise l’ l’Infra Rouge proche de 0,9 à 1,5 µµµµm, la porteuse est aux alentours de 210 14 hertz.

Voici un aperçu global du spectre électromagnétique

Notons que l’idée d’utiliser la lumière pour communiquer à distance est très ancienne et avait été abandonnée faute de support, fin du 19eme siècle, car l’électricité etait la science dominante en progrès rapide. La possibilité assez récente de guider la lumière sur de grandes distances et la réalisation de source optique modulables très rapidement (au GHz et plus ) on provoqué un essor rapide du transport optique.

11-2 Forme générale d’une liaison duplex par un groupe de fibres optiques. L’émission de la porteuse lumineuse et sa réception nécessite des interfaces ou composants optoélectroniques aux deux extrémités de la fibre. La liaison duplex est symétrique, la figure ne montre qu’une moitié et un couple de fibre.


IOE : Interface Optique d’Emission. IOR : Interface Optique de Réception. La surveillance, ici simplifiée, gère également les répéteurs et leur télé alimentation, lorsqu’ils sont présents. Du fait de son volume infime on peut la grouper par centaines dans des ‘’câbles’’ et sur de longues distance. Elle est totalement insensible aux problèmes de voisinage, aucun phénomènes de diaphonie ou ‘’cross talk’’ pourtant si gênant en bifilaire. Elle est présente partout ou le métal est inutilisable, réseaux industriels en milieu très perturbé, milieu radioactifs, télémesure en milieu THT, ou milieu à fort rayonnement EM. Dans sa forme économique (bas de gamme plastique), nous la trouvons associée aux automates, puis prochainement dans le câblage automobile. Disons que la FO de qualité est irremplaçable sur longue distance et haut débit. Elle montre peu de pertes en dB/km. Les meilleures fibres actuelles offrent des bandes passantes impressionnantes.

11-3 Descartes, Fermat et les autres et la fibre optique. Comme son nom l’indique il s’agit tout simplement de guider la lumière monochromatique (dans un conduit avec le minimum de réflexions sur les parois. Rappelons les mécanismes de base concernant la propagation de la ‘’lumière’’ : Le champs électromagnétique lumineux se propage dans le vide à Clum = 3.108m/s. Dans un milieu différent, transparent à la longueur d’onde choisie, la vitesse est inférieure et devient : V = Clum / n ce qui défini l’indice de réfraction n du milieux de propagation.

Terminal émission

IOE transcodage

présence horloge commande répéteurs puissance optique, temp. etc SYSTEME DE SURVEILLANCE

TEB télésurveillance répéteurs présence horloge interface capteur

FO

Terminal réception FO

IOR Transcodage Régénérateur de rythme

TxD

RxD


On se souvient que la propagation libre du champs Electromagnétique se fait avec une vitesse ( de plan d’onde ou de phase ) égale à 1/(µ.ε )1/2 . le milieu de propagation étant caractérisé par sa perméabilité magnétique µ (ou µo = 4π 10-7 H/m ), et par sa permittivité diélectrique ε (ou εo = 8,85 10-12 F/m ). Par conséquent Clum = 1/ (εo.µo)1/2 pour le vide et V = Clum / (εεεεr)1/2 pour un milieu de permittivité relative εr De même, l’impédance: Z = ( µ / ε )1/2 = Zv / (εr)1/2 = Zo / n = 120π / n ( Ω ) Il est clair que le langage classique des ondes hertziennes rejoint celui de l’optique en posant εεεεr = n2

Ainsi l’air présente un indice n = 1,0003, par conséquent le vide et l’air seront toujours confondus en propagation électromagnétique ou optique. Le mécanisme de la réfraction est à la base du guidage de la lumière : il explique les modifications du trajet optique à l’interface d’un milieu d’indice n1 vers un milieu d’indice n2, aussi appelé dioptre. La lumière circule avec la vitesse V1 = Clum/n1 dans le milieu 1 et attaque le dioptre avec un angle d’incidence I, puis pénètre avec la vitesse V2 = Clum/n2 dans le milieu 2, avec l’angle Ra de réfraction. L’angle Ra et I sont liés par les lois de Descartes :

n1 sin I = n2 sin Ra. L’expression montre que I et Ra varient dans le même sens. La figure est faite pour n1 > n2, c'est-à-dire I < Ra.

On a naturellement n1.sin Imax = n2. sin Ra max = n2 . sin 90° = n2.

Et sin Imax = n2/n1 définit l’angle d’incidence maximum Imax au dessus duquel il n’y a plus réfraction mais uniquement réflexion interne, c’est à dire que la lumière reste dans le milieu d’origine par réflexion, et cette incidence limite n’existe que si n1 > n2. Ces propriétés à la traversée d’un dioptre conduisent au principe de la propagation guidée dans une fibre optique. C’est la réflexion interne qui est à la base du guidage dans la fibre.

Indice n1 = Clum / V1 Vitesse V1

Indice n2 = Clum / V2 Vitesse V2

Rayon incident Rayon réfléchi

Rayon réfracté

Imax

Sin Imax = n2/n1 Lorsque Ra= 90°

I Re

Ra

n1 > n2


Remarque : C’est pourquoi les grands pécheurs sont plus avantagés que les petits pêcheurs ! ( n eau = 1,33 ) ( leur visibilité à travers l’eau porte plus loin, puisque sin Ra = 1,33 sin I soit sin I = 0,75 et Imax = 49° )

11-4 La fibre à 2 indices, dite à saut d’indice (la plus ancienne). C’est la première fibre sortie des laboratoires dans les années 70, elle est constituée d’un cœur de diamètre 100 à 600 µm entouré d’une gaine de quelques centaines de µm. Donc guider la lumière revient à dépasser l’angle d’incidence limite pour confiner celle ci dans un tuyau central ou cœur. Comme on ne sait pas réaliser un cœur creux, on réalise deux cylindres de verre d’indices différents. On habille donc le cœur d’indice nc par une gaine d’indice ng et avec nc supérieur à ng ( les indices nc et ng sont très voisins à quelques 10-3 , de l’ordre de 1,5 pour la plupart des verres ).

Le cœur est à grand diamètre de 100 à 200µm, la gaine a un diamètre Φg voisin de 400 µm.

Seuls les rayons dont l’inclinaison θ par rapport à l’axe de la fibre est inférieure à 90° - Imax se propagent confinés par le dioptre cœur/gaine. Or on a sin Imax = ng / nc = cos ( 90° - Imax ) = cos θθθθmax. Par exemple avec un cœur d’indice nc = 1,5 et une gaine d’indice ng =1,45 seul les rayons d’incidence supérieure à arc sin ng/nc = arc sin 1,45/1,5 = 75° pourront se propager.

L’anatomie d’une fibre à saut d’indice, donc à propagation multimode.

I

Pour un cœur d’indice nc = 1,5 et ng = 1,45. L’angle θθθθmax de propagation, par rapport à l’axe de la fibre, est de θθθθmax = 90° - Imax = 15°

θθθθ I

Cœur silice: Indice nc ~1,5

Gaine silice: Indice ng ~1,45

Habillage plastique.


La fibre à deux indices porte l’onde par une infinité de trajet tels que l’inclinaison reste inférieure à 15° !

C’est pourquoi ces fibres sont aussi nommées fibres multi modes ou multitrajets, ce qui va disperser les temps de trajets et par conséquent ‘‘étaler’’ dans le temps l’arrivée d’une impulsion lumineuse. (on assiste à un phénomène similaire lors de la course Marseille Cassis)

On note que pour le trajet le plus incliné (de θmax), le temps pour parcourir une distance L sera de tp = nc.L / Clum .cosθmax. ( on se souvient que ng/nc = cos θmax). Finalement le trajet le plus incliné met le temps tpmax = (L.nc2)/ng.Clum. De même le trajet le plus rapide dure tpmin = nc.L / Clum .

L’étalement temporel pour une distance L devient : Tpmax – tpmin = ∆tp = ( nc L / Clum )( 1/ cosθ - 1 ) = ( nc.L / Clum )( nc/ng - 1)

Un étalement ∆tp limite la transmission des hautes fréquences à Fmax = 1/ 2 ∆tp. Par conséquent, il ne faut pas espérer transmettre du binaire dont la Rapidité de Modulation RM serait supérieure à 1/ 2∆1/ 2∆1/ 2∆1/ 2∆tp = ng/nc. Clum / 2L (nc-ng) = ≈ Clum / 2L (nc-ng) = RMmax. Les codes sont généralement bivalents (V = 2) donc débit binaire et rapidité de modulation sont confondus. Ceci montre pour les fibres à saut d’indice, une limite du produit débit X distance de l’ordre de Db.L <= Clum / 2.(nc-ng) . On voit l’intérêt de réduire l’écart entre les indices nc et ng.

L Impulsion à l’entrée de la fibre Impulsion en bout de fibre.


Avec nc-ng de quelques 1% on obtient une limite Db.L de l’ordre de 3.10 10 bit m / s. C'est-à-dire 30Mbit/s pour 1 km. C'est-à-dire 3Mbit/s pour 10 km. On voit la limite de débit binaire imposée par la dispersion modale si l’on veut une grande portée L. Remarque : On trouve couramment la règle d’usage suivante pour ces premières fibres : La règle simple à retenir qui lie bande passante et dispersion est : B-3dB = 1 / π ∆tp = clum / π L (nc - ng ) = 10 8 / (nc - ng) L Le produit B-3dB . L = 10 8 / (nc - ng) Remarque : On retrouve un phénomène comparable à l’IES déjà constatée sur les supports métalliques bifilaires.

11-5. Le problème de la pénétration efficace du flux de la source : angle d ’acceptance et Ouverture Numérique ON.

La pénétration dans la fibre est conditionnée par la loi de Descartes, qui fixe l’angle αααα de pénétration, à la face d’entrée du coeur, supposée dans l’air ( no = 1 ). On a donc no.sin α = nc.sin θ soit encore sin α = nc.sin θ . La propagation se fait si l’inclinaison θ est inférieure à θmax . Par conséquent l’angle d’acceptance maximum αmax, à l’entrée est donné par : sin ααααmax = nc.sin θθθθmax = nc.(1 – cos θθθθmax2 )0,5 = nc.( 1 – ng2/nc2 )0,5. Ou bien :

Air no = 1 Gaine ng ~ 1,45 αααα

Cœur indice nc ~ 1,5 θθθθ axe fibre Imax


sin ααααmax = ( nc 2 – ng 2 )0,5 qui est l’ouverture numérique ON

Ansi avec les exemples chiffrés précédents on a : ON = sin ααααmax = nc.sin θθθθmax = 1,5 sin 15° = 1,5 . 0,26 = 0,39. Ainsi l’angle limite αmax avec la face d’entrée du cœur ( nc = 1,5 ) est défini par sin αmax = 0,39 soit αmax = 23°. Angle d’acceptance au delà duquel la lumière n’est plus guidée. Cela impose une source très directive orientée vers le cœur. Nous verrons que la source la plus efficace est la diode électroluminescente à effet laser.

Plus l’ouverture numérique est élevée plus les trajets divergent et plus l’étalement ou IES limite le débit. On voit ici l’importance de l’injection dans la fibre.

Pour réduire cette dispersion les fabricants on modifié le profil d’indice et adouci la transition cœur gaine : ce sont les fibres à gradient d’indice. 11-6 La fibre à gradient d’indice :

Pour reduire les effets de la difference des temps de parcours on a mis au point des fibres ou l’on ralentit les trajets voisins de l’axe de la fibre et ou l’accelere les trajets éloignés du centre. Il s’agit de fibres ou l’indice varie graduellement du centre vers la gaine, ce sont les fibres à gradient d’indice. Les profils exprimés en indice n lié à la distance au centre r, peuvent etre comparés.

Rayon F.O. Rg Rg Rc Rc 0 ng nc n 0 ng nc n

Cône d’acceptance ααααmax environ 23°

Indice gaine ng

Indice cœur nc > ng


Ainsi les trajet les plus écartés ( angle de réflexion grand ) se font dans les indices les plus faibles de la gaine. Il y a compensation de l’allongement du trajet par une augmentation de la vitesse de propagation. Ainsi la dispersion est assez réduite par rapport à la fibre à saut d’indice, ce qui conduit à un produit bande passante X portée qui atteint 1,5 GHz.km. Il est actuellement clair que ces chiffres sont insuffisants et nous allons décrire la fibre de haute qualité qui propose des produits débit par portée à plus de 20GHz.km ( voir article annexe ). Il s’agit de la fibre monomode évidement la plus chère !

11-7 La fibre monomode :

C’est en l’état actuel de l’art, la fibre la plus performante. Le diamètre du cœur est réduit à l’extrême, de l’ordre de λ λ λ λ ( ΦΦΦΦ = 2,4 λλλλ / ππππ ON ), c’est à dire moins de 2µµµµm. Dans ces conditions, les équations de Maxwell montrent que seul le mode de propagation parallèle à l’axe de la fibre existe. C’est donc un énorme progrès par rapport aux deux types de fibres multimodes.

Il n’y a plus de dispersion temporelle. Le débit est théoriquement illimité, et ne dépend que de la source d’excitation de la fibre. Mais avec ces fibres si fines la difficulté réside dans la pénétration du flux de la source sur la face d’entrée de la fibre. Cela sera résolu avec des sources très directives qui font appel à des cavités optiques dites lasers. Par contre sa fabrication draconienne en taux d’impureté est fort délicate et coûteuse. La silice doit présenter un taux d’impureté inférieur à 10 mg / tonne. (alors qu’un verre de lunette se contente de 10 g /tonne !) ! A ce prix on obtient actuellement un débit binaire de environ 6 Gbits/s pour 100 km !


11-8 Comparaison des 3 types de fibre : Les trois modes de propagation : source CNET

Atténuations en dB/km comparées pour les câbles coaxiaux et les fibres.


On remarque d’une part la supériorité des fibres sur le cuivre et d’autre part la supériorité de la fibre monomode 11-9 Les récepteurs optiques ou convertisseur lumière-courant. Le récepteur à effet photoconducteur : la photodiode. Hertz Gustav, vers 1887 étudie la photoélectricité expérimentalement, 13 ans plus tard Planck introduit une théorie quantifiée de l’énergie lumineuse, imaginant l’existence du photon. Et tout part de la relation capitale donnant l’énergie portée par un photon de fréquence ν ou de longueur d’onde λ . ( λ = Clum / ν ). E = h.νννν = h .Clum/λλλλ avec h, constante de Planck = 4,1 10-15 eV.s (eV unité d’énergie d’un photon soumis à un champ électrique de 1 V/m ) Dans un cristal le noyau est entouré d’électrons fortement liés et d’autres moins liés, ces derniers, sous certaines conditions d’apport d’énergie extérieure, peuvent participer ainsi à la conduction. Notamment, un flux lumineux de fréquence ν ( ν = Clum/λ ) constitué de photons peut entraîner le détachement de porteurs mobiles. L’aspect énergétique de ces phénomènes est décrit par le schéma classique bande de valence, gap, bande de conduction.

Bande de Valence

Bande de conduction

Zone N

Zone P

E

Ir = ΦΦΦΦ....η η η η + -

Egap = h.ηηηη


Tous les composants transducteurs lumière /électricité utilisent les phénomènes de saut de porteurs ( électrons et trous ) entre bande de valence et bande de conduction. Les photons incidents créent des paires électrons trous des deux cotés de la jonction, les électrons libérés passent en conduction, les trous restent en bande de valence. La pile extérieure crée le champ électrique E (V/m).

Les photons excités ( Egap = h.ν ) passent de l’état lié au noyau (bande de valence) à l’état libre ( bande de conduction) créant une paire electron/trou participant à la conduction. La polarisation inverse extérieure crée un champs E orienté de la zone N vers la zone P, qui pousse les trous et attire les électrons. En simplifiant à l’extrême on obtient un courant inverse Ir proportionnel au nombre de photons par seconde, c’est à dire au flux éclairant Φ ( W/m2 ). Ainsi le courant inverse résultant Ir vaut : Ir ≅≅≅≅ η. Φ η. Φ η. Φ η. Φ ou η est un rendement lié à la longueur d’onde, donc en clair la photoconduction ne fonctionne qu’à la bonne longueur d’onde (E = h . ν ). Ici la formule est simplifiée et ignore le courant d’origine thermique, ou courant d’obscurité. Si l’on avait polarisé la diode en directe le courant directe important aurait noyé le courant photoconducteur. Les matériaux actuellement utilisés sont arséniure de galium GaAs et cadmium tellure CdTe. 11-10 La source à effet photoémissif, ou électroluminescence :DEL. Ici les rôles sont inversés et on l’on utilise une jonction activée en directe, et c’est la recombinaison électrons trous qui provoque l’émission de photons, dont la fréquence ν dépend de Egap, écart énergétique entre bande de conduction et de valence. Le flux lumineux est proportionnel au courant directe injecté dans la diode electroluminecente.

Mais le flux émerge de la jonction dans toutes les directions, et malgré l’optique intégrée avec la jonction on ne canalise que peu de lumière dans la direction favorable à la pénétration dans la fibre.

Vak(V) 3 2 1 0 1 2 Pop(mW)

Id(mA) 10 5

Vak


Le rendement de couplage à la fibre est faible, ce qui est rédhibitoire pour les longues portées. Les diodes électroluminescentes ne sont pas compatibles avec les fibres performantes monomodes car leur spectre n’est pas rigoureusement monochromatique et leur cône d’éclairement est très large. Mais la diode électroluminescente est irremplaçable dans le matériel économique ou l’on ne cherche pas la performance : affichage, témoin, isolation, source pour fibre bas de gamme ( petite distance et débit modeste ) etc.… Par contre pour les applications professionnelles et notamment pour le transport à débits élevés et grandes distances on utilise l’effet photoémissif dans des structures sophistiquées, les Laser pour Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Il s’agit toujours d’une jonction électroluminescente ou l’on fait cumuler un effet de résonateur optique et d’émission stimulée.

11-11 La source à émission stimulée ou Laser. L’émission stimulée est l’émission par un électron préalablement excité ( courant directe ) recevant un photon et réemettant un photon. La recombinaison est associée par conséquent à l’émission de deux photons. Ces photons eux même vont provoquer d’autres émissions stimulées. Ce mécanisme n’a lieu que pour de très fortes excitations, c’est à dire pour une densité de courant très élevée en kA/cm2, par conséquent la jonction reçoit de l’extérieur énormément d’électrons libres, prêts à se recombiner et à reemettre des photos. Le flux d’émission stimulée émerge dans les deux sens transversalement à la jonction.

Ga As ( P)

Ga As (N)

I led

λλλλ ≅≅≅≅ 0,9µµµµm


On ajoute aux deux extrémités un miroir semi transparents ( r ~= 0,3 ) parfaitement parallèles distant de L = k n λp/2 ( k entier ) Le résonateur à miroir parallèle est du aux opticiens Fabry et Pérot. Cette structure Fabry et Pérot favorise le confinement des photons et par conséquent l’émission stimulée. Mais son avantage essentiel est de favoriser une seule longueur d’onde λp (ou presque).

De la structure de résonateur Fabry Pérot on obtient les avantages incomparables suivants : Une excellente directivité du faisceau avant et du faisceau arrière.

Une émission précise en longueur d’onde ou monochromatique. Un rendement photon/electron important. Une puissance lumineuse importante et un bon couplage avec la fibre.

Ces 4 avantages sont ceux qui permettent l’illumination efficace des fibres monomode, seules exploitables aux grands débits sur grandes distances.

λ / 2 n

L

A K

2 Faisceaux laser émergent des miroirs.

Anode. Zone P

Cathode. Zone N.

L

I LASER


Mais ces qualités se paient par un contrôle délicat de la source laser. En effet la caractéristique est définie par deux paramètres, le courant de seuil Is et la pente Plum/Id dans la zone d’émission stimulée. En dessous de Is le fonctionnement est celui d’une diode électroluminescente, au delà aparait l’émission stimulée dont le rendement optique est incomparable. De plus ces deux paramètres dépendent fortement de la température de jonction : Le laser est décrit dans le cadran 1 et le cadran 2. On note que le mode laser interdit l’extinction, à cause du temps d’allumage. La modulation du laser nécessite la surveillance de la puissance optique moyenne Pmoy =( P1+P2 ) / 2 et du taux d’extinction P2 / P1 . Ceci est possible grâce à l’intégration en face arrière d’une photodiode dont la caractéristique est décrite en quadrant 4. Actuellement l’ensemble laser, photodiode, surveillance et asservissement forment un module hybride de petit volume. Il est intéressant de comparer diode électroluminescente et laser.

LED Laser Puissance émise 1 mW 5 mW Perte de couplage - 17 dB - 2 dB Puissance transportée 20 µW 3 mW Modulation 100 MHz 10 GHz en amélioration Temps de montée 10 ns 10 ps Durée de vie 100 000 h 10 000 h

Plum P2 25°C 70°C P1 Iphot 0 Is1 Is2 ILASER

Vd

I phot ILASER


11-12 Le pilotage d’un laser.

Actuellement le pilotage proposé par les fabricants d’optoélectronique est de type dynamique avec contrôle sophistiqué du la puissance moyenne en température et alimentation.

Le taux de modulation est géré par surveillance du rapport Plum max / Plum min.

Le principe est illustré par le type de circuit suivant. :


11-13 L’état de l’art.

Depuis les années 90 on pose de plus en plus de câble optique en sous marin et en terrestre. Au début des années 90 un câble permettait environ 280 Mbits/s, soit 4000 communications téléphonique. En 2000 la capacité d’un câble dépassait 300 Gbits/s soit 4 000 000 communications téléphonique. Ceci est obtenu grâce à la technique de multiplexage en longueur d’onde Wavelenght Domain Multiplex. On développe la technique WDM dans les deux sens suivants : Augmenter le débit de chaque canal en λ vers 40 Gbits/s. ………………….le nombre de canaux en λ vers 100.

En 2000 Alcatel Submarine Network obtenait le record suivant : Sur une fibre passant 32 canaux espacés de 50 GHz, modulés à 10 Gbits/s, et sur une distance de 6150 km, on constate un TEB de 5.10-9 ! Ceci correspond à une capacité de 320 Gbits/s passant dans une bande optique de 12,4 nm !


Les spectres optiques à l’entrée et à la sortie de la fibre (6150 km) sont illustrés ci-dessous. Le rapport signal à bruit reste étonnamment bon. Les amplificateurs optiques (10 dBm) sont espacés de 50 km


11-14 Les formats possibles de commande du laser ou codes bande de base sur FO.

NB :Le code le plus utilisé est le CMI.


11-15 Vérification d’une liaison FO par réflectométrie :

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